Matières premières
Métaux précieux du noyau terrestre plus proches que nous ne le pensions
Comment les métaux précieux s’échappent du noyau de la Terre
Contrairement à la croyance populaire, la Terre n’est pas très riche en métaux, y compris les métaux rares et précieux comme l’or. Le problème est que la plupart des éléments plus lourds ont coulé au noyau pendant la formation de la planète à partir d’un regroupement d’astéroïdes.
En conséquence, plus de 99,999 % des réserves d’or et d’autres métaux précieux de la Terre sont enterrés sous 3 000 km de roche solide.
Pendant longtemps, on a supposé que ces minéraux resteraient bloqués dans le noyau de la Terre jusqu’à la fin des temps. Cependant, une nouvelle étude révèle que cela pourrait ne pas être le cas.
En améliorant la méthode de détection d’un autre élément, le ruthénium, des chercheurs de l’Université Georg-August de Göttingen (Allemagne), de l’Université de Bristol (Royaume-Uni), de l’Université d’Édimbourg (Royaume-Uni) et de l’Université Colgate (États-Unis) ont prouvé que du matériel du noyau de la Terre peut fuir dans le manteau et remonter à la surface de la planète.
« Lorsque les premiers résultats sont arrivés, nous nous sommes rendu compte que nous avions littéralement trouvé de l’or ! Nos données ont confirmé que du matériel du noyau, y compris de l’or et d’autres métaux précieux, s’échappe dans le manteau de la Terre au-dessus. »
Ils ont publié leur découverte dans la revue prestigieuse Nature1, sous le titre « Ru et W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage ».
Comment le noyau et le manteau de la Terre se sont formés
Au début du système solaire, des particules de poussière se sont agrégées en de nombreux astéroïdes, qui eux-mêmes se sont agrégés en éléments plus grands, formant les protoplanètes qui formeraient plus tard les 4 planètes rocheuses (Mercure, Vénus, Terre et Mars).
Pendant ce processus, les planètes étaient principalement de la magma fondue, en raison de la chaleur intense générée par les collisions. Progressivement, les éléments plus lourds sont tombés au noyau en raison de la gravité, se différenciant du manteau. Plus tard, la planète a continué à recevoir plus de matériel de l’espace, formant plus de manteau.
Source : SG Online
De manière cruciale pour l’étude discutée ici, le manteau a présenté une composition très différente pour certains isotopes de certains éléments, notamment le ruthénium, en raison de cette formation ultérieure à l’aide de matériaux différents.
Comment les scientifiques retracent les éléments du noyau jusqu’à la surface
Ruthénium : l’isotope qui raconte une histoire de noyau
Puisque le ruthénium est principalement bloqué dans le noyau, et que le ruthénium-100 est plus abondant dans le noyau, la détection de cet isotope peut prouver que le métal provient du noyau et non du manteau, qui est normalement la source de la plupart des roches de surface en raison de l’activité volcanique.
Une nouvelle méthode, plus précise, pour mesurer la présence de ruthénium-100 a été développée précédemment à l’Université de Göttingen, permettant cette étude.
Cela a été confirmé en étudiant des roches très anciennes, comme des échantillons du Groenland âgés de 3,7 milliards d’années, avant la séparation définitive du noyau et du manteau, qui aurait changé la composition du ruthénium-100.
Source : Nature
Plus intéressant encore, il semble que certains îles volcaniques présentent des roches avec un rapport de ruthénium-100 fortement décalé vers des roches ayant reçu des additions de noyau.
Ceci n’est pas vrai pour toutes les îles volcaniques, comme par exemple les échantillons de La Réunion ou des îles Galapagos, qui ne sont pas différents des roches provenant uniquement du manteau.
« Nous pouvons maintenant également prouver que d’énormes volumes de matière de manteau surchauffée – plusieurs centaines de milliards de tonnes de roche – proviennent de la limite entre le noyau et le manteau et remontent à la surface de la Terre pour former des îles océaniques comme Hawaï. »
Professor Matthias Willbold – Professeur à l’Université de Göttingen
Pourquoi le tungstène soutient l’hypothèse de fuite du noyau
Le tungstène, ou wolfram (d’où le signe W pour cet élément), est un autre métal lourd principalement situé dans le noyau de la Terre.
Ici, les scientifiques ont étudié une mesure appelée μ182-W (déviations en parties par million (ppm) de 182W/184W par rapport à la norme terrestre). Mais la mesure de quel type d’isotope de tungstène est présent dans l’échantillon clarifie comment les minéraux du noyau se sont mélangés avec la magma du manteau pour former les roches volcaniques des îles Hawaï.
Ce rapport d’isotopes montre clairement que le tungstène détecté n’est pas issu de la désintégration du hafnium, une autre source potentielle de tungstène dans le manteau.
Nouvelle théorie expliquant comment les éléments du noyau atteignent la surface
À partir de la variation de la composition du tungstène, les scientifiques ont déduit un mécanisme précédemment inconnu : autour du noyau de la Terre s’est formé un domaine riche en oxygène.
Au fil du temps, la cristallisation d’oxydes riches en métal par refroidissement séculaire du noyau verrouille une partie du tungstène.
« Que ces processus que nous observons aujourd’hui aient également fonctionné dans le passé reste à prouver. Nos découvertes ouvrent une perspective entièrement nouvelle sur l’évolution de la dynamique interne de notre planète d’origine. »
Pourquoi cette découverte est importante pour l’exploitation minière et l’industrie
Ce n’est pas seulement une quête académique. Beaucoup des éléments présents dans le noyau sont soit de très grande valeur, comme l’or, soit très utiles dans la société moderne, comme par exemple le tungstène, un métal ultra-dur utilisé dans les semi-conducteurs, les outils industriels, l’aérospatiale, les armes et les moteurs.
Découvrir que certains de ces métaux proviennent du noyau de la Terre change radicalement la perspective des géologues sur la façon dont de tels dépôts se forment, et sur la façon dont les couches les plus profondes de notre planète peuvent interagir avec la surface.
Cela pourrait changer la façon dont les entreprises minières effectuent la recherche de ces éléments rares. Par exemple, analyser le contenu en ruthénium des roches d’une région pourrait révéler qu’il contient des intrusions du noyau de la Terre, augmentant radicalement les chances de trouver plus d’éléments lourds au même endroit.
Pensées finales : pourquoi la science du noyau-manteau est importante
Cette sorte d’étude peut sembler un peu abstraite et ne présenter un intérêt que scientifique au premier abord. Cependant, comprendre comment notre planète s’est formée et comment certaines parties du noyau de la Terre peuvent ressurgir peut nous aider à trouver plus de ces métaux importants.
Cela pourrait également changer notre compréhension de la géologie d’autres planètes, notamment Mars et Vénus, qui sont quelque peu similaires à la Terre. Si une résurgence d’éléments du noyau est possible sur Terre, elle pourrait l’être également sur d’autres planètes.
Alors que nous nous tournons vers des colonies martiennes potentielles dans les prochaines décennies, il pourrait être très intéressant de savoir si certaines ressources métalliques du noyau de la planète pourraient être beaucoup plus faciles d’accès que prévu, notamment avec Mars ayant les plus grands volcans du système solaire, avec un profil similaire à celui des volcans d’Hawaï.
Investir dans les éléments du noyau de la Terre
Almonty Industries
Parmi les éléments du noyau de la Terre, l’un des plus utiles et des moins connus des investisseurs est le tungstène. Ce métal très résistant est important pour une large gamme d’industries de pointe. Il est également actuellement produit presque exclusivement en Chine et en Russie.
Nous avons traité plus en détail le cas d’investissement dans le tungstène dans le rapport d’octobre 2024 « Tungstène – Le métal high-tech secret ».
Almonty Industries est un producteur de tungstène qui est actuellement principalement produit à partir d’une mine au Portugal, en exploitation depuis 125 ans.
L’entreprise a travaillé à l’expansion de la mine portugaise et possède des dépôts non développés en Espagne.
Source : Almonty
Le projet le plus important de l’entreprise est le développement en cours d’une nouvelle mine à Sangdong, en Corée du Sud. La mine contient plus de ressources inférées que tous ses autres dépôts combinés.
Source : Almonty
En tant que l’un des seuls producteurs de tungstène actifs et opérationnels dans les pays occidentaux, Almonty est un fournisseur stratégique clé pour l’industrie de la défense. L’entreprise est donc très importante pour réduire la dépendance à l’approvisionnement chinois.
L’emplacement de la mine de Sangdong en Corée du Sud en fait un fournisseur idéal pour l’industrie de la défense, avec la Corée du Sud devenant un géant dans la production de masse de « basse technologie » militaire comme les chars, l’artillerie et les munitions (par rapport à des avions de chasse, des porte-avions, etc. moins gourmands en tungstène).
Alors que la Chine se prépare à ouvrir une énorme mine de tungstène au Kazakhstan, Almonty est prêt à « modifier substantiellement la politique impliquée dans la sécurisation du tungstène » lorsque la mine de Sangdong du projet Almonty Korea Tungsten sera mise en service dans quelques mois. Lorsqu’elle commencera la production, elle sera l’une des plus grandes mines de tungstène au monde, représentant 30 % de l’approvisionnement non chinois.
Lewis Black, directeur, président et PDG d’Almonty Industries
Almonty devrait commencer à produire du tungstène à partir de la mine coréenne au début ou au milieu de 2025.
En raison de sa position stratégique en tant que fournisseur quasi exclusif dans l’Ouest, Almonty a été offert un prix garanti par Plansee. Plansee est un fabricant de métaux de haute performance et l’un des plus grands clients d’Almonty, ainsi que le propriétaire de 15 % de l’entreprise.
Le prix minimum garanti était de 235 $/MTU (unité de tonne métrique), sans seuil supérieur. Puisque la mine de Sangdong vise des coûts de production de 110 $/mtu, cela devrait virtuellement assurer une marge bénéficiaire élevée pour le projet.
Avec une synchronisation presque parfaite entre l’ouverture prochaine de Sangdong et une nouvelle guerre commerciale entre l’Amérique de Trump et la Chine, le cours de l’action a réagi fortement et a augmenté de 40 % en seulement 2 jours suivant l’annonce de la restriction des exportations de tungstène de la Chine.
Études référencées :
1. Messling, N., Willbold, M., Kallas, L. et al. Ru et W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09003-0
